由上述各种合并情况,我们可以总结卡诺图合并最小
项的 规律如下,
在卡诺图中,如果可画出这样的矩形包围圈,内含 2i
个方格,且全为 1 格,则可以合并。 方法是保留圈内没有
0,1变化的变量,消去出现 0,1变化的变量。
4、利用卡诺图化简逻辑函数
卡诺图合并最小项的过程,就是逻辑函数化简的过
程,实际上就是找出有效包围圈的过程。
为说明如何才能完成函数化简,我们先说明 几个概
念:
主要项,当一个包围圈已经达到最大范围时,其对
应的合并乘积项称为 主要项 。
必要项,如果主要项包围圈中,至少有一个独立 1 格,
它不属于任何其包围圈,则这个主要项称为必要项。
多余项,如果主要项包围圈中没有独立的 1 格,则称
为多余项。
根据上述定义,我们将卡诺图化简法的步骤归纳如下,
( 1)作出欲化简函数的卡诺图。
( 2)圈出无相邻项的孤立 1 格。
( 3)圈出只有一种圈法的包围圈。
( 4)余下的 1 格都有两种或两种以上圈法,此时的原则
是在保证有独立 1 格的前提下,包围圈越大越好,圈数目
越少越好。所有 1 格至少被圈过一次。
( 5)将所有包围圈对应的乘积项相加,即为所求。
卡诺图化简举例 1,化简函数,书例 2-15
F( a,b,c,d) = ∑m(0,2,5,6,7,9,10,14,15)
卡诺图化简举例 2,化简函数,书例 2-16
F( a,b,c,d) = ∑m( 3,4,5,7,9,13,14,15 )
卡诺图化简举例 3,化简函数,书例 2-17
F( a,b,c,d) = ∑m( 0,2,5,6,7,8,9,10,11,14,15 )
本例说明每一项都是必要项的表达式,也不一定是最简
式,如本例 (C)。 应该选择圈数最少的。
卡诺图化简举例 4,化简函数,书例 2-18
F( a,b,c,d) = ∑m( 1,2,3,5,7,8,12,13 )
本例说明一个逻辑函数可能有多个最简表达式,繁简程
度相当。
卡诺图化简举例 5:书例 2-20 求函数的最简 或 -与式
F( a,b,c,d) = ∑m( 0, 2,3,5,7,8,10,11,13 )
对卡诺图中的 0 格画包围圈,画法与 1 格的相同,但
它关心的是函数值为 0 的情况,应写为或 -与式。
注意:写或 -与式时,原、反变量的取值为 0,1
F = ( b + c + /d ) ( /a + /b + /c ) ( /b + d )
5、任意项的使用
什么叫任意项? 在一个逻辑问题中,如果某种输
入组合不会出现,或针对这种输入组合的输出不确定,
则这 样的输入组合(一个最小项)称为任意项。
在逻辑函数化简过程中,恰当地利用任意项,可以
使函数得到进一步的简化。
例如:前面讲过的水塔供水问题,我们由真值表得
到,ML = /A/BC + ABC
MS = /ABC + ABC
经过逻辑代数化简 ML = BC 已经得到了简化,MS不
变,但其实还有化简的可能,这就是利用任意项。
我们在最初列真值表时,只考虑了可能出现的组
合,现在我们把所有组合都加入,再列一个真值表:
A B C MS ML
0 0 0 0 0 由卡诺图,得到:
0 0 1 1 0
0 1 1 0 1 MS = A + /BC
1 1 1 1 1
0 1 0 X X ML = B
1 0 0 X X
1 0 1 X X
1 1 0 X X
任意项的使用例题 书 P61 例 2-21
F( a,b,c,d)=∑m(5,6,7,8,9) +∑d(10,11,12,13,14,15)
任意项的使用例题 书 P61 例 2-21
F( a,b,c,d)=∑m(0,2,5,9,15)+∑d(6,7,8,10,11,12,13)
6、灵活运用正反函数关系
7,逻辑函数与逻辑图
逻辑图是表示逻辑函数的一种重要形式,要用硬件实
现逻辑函数,离不开逻辑电路图。
画逻辑图很简单,将简化后的表达式中的与、或、
非等逻辑关系用逻辑门来表示,按前后级关系加上连线
就可以了。
如果最终表达式里包含有多种逻辑关系,就要用多种
门电路实现。如果只允许使用一种门电路,如:与非门,
则必须先对表达式进行处理,然后再画逻辑图。
第二章 作业 P47
1.( 3)
2.( 1)
3.( 1)
7.( 1)
8.( 2)、( 4)
9.( 3)、( 5)、( 8)
10,
必要项中的 15 改为 3